Способ получения волокнообразующих полиамидов

Способ получения волокнообразующих полиамидов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

№ 146937

Класс 39с, 10)в

29» ЗаЪ ссср

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа М l60

А. В. Волохина, Г. И. Кудрявцев, Ф. М. Мандросова, О. П. Рокачевская, С. И. Мурашкина, Е. И. Васильева, P. Г. Петрова, Г. Б. Овакимян и О. Г Мещерякова

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКНООБРАЗУЮЩИХ

ПОЛ ИАМИДОВ

Заявлено 12 июля 1961 г. за ¹ 737883/23-4

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 9 за 1962 г. а-пиперидон может быть получен промышленным путем на основе продуктов теломеризации этилена с четыреххлористым углеродом.

Известен способ получения полиамида полимернзацией а-пиперидона в присутствии щелочного катализатора и ацетилсодержащего сокатализатора. Этот способ не позволяет получать полиамид, пригодный для формования волокна (удельная вязкость 0;5%-ного раствора полиамида в трикрезоле 0,23 — 0,25).

Предлагаемый способ позволяет увеличить удельную вязкость полиамида на основе а-пиперидона и тем самым делает возможным применение этого полиамида для формования волокна. Способ отличается тем, что а-пиперидон вводят в сополимеризацию с другими лактамами, например с е-капролактамом. Сополимеризацию а-пиперидона с другими лактамами можно проводить в атмосфере инертного газа, с перемешиванием и без нсго в широком интервале температур (от комнатной до 200 ) при любом соотношении лактамов с различными щелочными катализаторами и сокатализаторами — соединеничми, содержащими ацильную группу.

Способ предусматривает очистку исходного а-пиперидона двумя различными методами: на иоиитах и перекристаллнзацией его хлоргид рата из смеси спирта с эфнромП ример 1. Очистка апиперидона н а и оноо 6 м енн ы х смолах

В качестве катионита используют смолу КУ-2 Анионитами служат смолы марки ЭДЭ-10 и АВ-17. Через колонну диаметром 4 см, содер¹ 14б937 жащую 200 чл смолы КУ-2, пропускают последовательно 40 г сырого пиперидона в !50 ил дистиллированной воды, 300 ял дистиллированной воды и раствор 5%-ного аммиака до конца снятия пиперидона Скорость пропускания раствора а-пиперидона и воды 20 — 25 лл/ittte, скорость пропускания раствора аммиака 10 — 12 мл/иин. Вытекающий фильтрат разделяют на порции.

Первые 500 — 550 ил раствора до появления пиперидона в фильтрате (по изменению концентрации раствора) отбрасывают. Следующие

200 — 250 л л, содержащие незначительное количество пиперидона, снимающегося водой, также отбрасывают Затем собирают 400 — 450 и.г аммиачного раствора пиперидона, который концентрируют до объема 60—

80 мл на водоструйном насосе. Этот раствор и затем воду для промывки

cilloti>l HpoIIx t(ét0T 4ерез Ko,"t tt it i диаметром 2 it, 0дер>кашую 70 я.z смолы ЭДЭ-10, со скоростью 8 — 10 мл/мин. Первые 20 — 30 мл фильтрата до появления пиперидона отбрасывают. Собирают 300 мл раствора, от него отгоняют воду на водоструйном насосе и остаток перегоняют в вакууме Получают 28 г и-пиперидона. Температура плавления 39 .

Пример 2. Сополимеризация при соотношении лактамов 1:1

Смесь 3,6 г а-пиперидона, сырьем для получения которого явился продукт реакции теломеризации этилена и четыреххлористого углерода — тетрахлорпентан, тщательно очищенный от примесей и высушенный над Р 0, и 3,6 г технического е-капролактама, очищенного перегонкой в вакууме и высушенного над Р 05, дополнительно подсушивают при температуре 90 — 100 в вакууме 2 мм рт. ст. в течение 4 час. По охлаждении до +80 в смесь вводят 0,07 г (2, 6% мол ) металлического калия. После того, как калий прореагирует, в смесь добавляется

0,100 сл Р (0,116 г) (1,2% мол.) N-ацетилпиперидона. Дозировка катализатора осуществляется путем разбивания тонкостенных стеклянных шариков, содер>кащих катализатор Перемешивание реакционной смеси осуществляется с помощью магнитной мешалки, В результате полимеризации, происходящей при комнатной температуре, наблюдается помутнение и увеличение вязкости смеси. Через 9 суток получают твердое вещество, которое с большим трудом поддается измельчению. Выход полимера после экстракции от мономерных лактамов бензолом составляет

3,75 г или 52%. После отгонки бензола из экстракта получено 3,5 г смеси лактамов, которую вновь можно использовать для сополимеризации.

Выход полимера после экстракции горячей водой 3,1 г или 43%. Уд. вязкость 0,5% раствора в трикрезолс 0,57; т. пл. 165 — 170 . Полимер растворим в горячих метаноле и этаноле, из раствора образует эластичные пленки, из расплава дает вытягивающееся на холоду волокно. Элементарный анализ полимера дает следующие результаты: С = 61,63",О и

61,21%; Н = 9,57% и 9,46%; N = 13,22% и 13,00%. Теоретические значения для сополимера с равным соотношением элементарных звеньев лактамов: С = 62,20%, Н = 9,57% и N = 13,26%. Таким образом, на основании результатов анализа, растворимости и температуры плавления полимера можно заключить, что в этом опыте получен сополимер, содержащий приблизительно равные количества элементарных звеньев а-пиперидона и B-капролактама.

Пример 3. Сополимеризация при соотношении апиперидона и е капр ол актам а 30:70

2,75 г и-пиперидона и 6,42 г в-капролактама, очищенных и высушенных по способу, описанному в примере 1, и также полимеризуют, но при температуре !00+-1 в течение 6 час. Выход полимера по экстрак№ 146937 ции бензолом 98%, а по экстракции водой 80lo, Уд. вязкость 0,5 "е раствора в трикрезоле 0,70, т пл 184 — 186 . Полученный полимер не расгворяется в горячих спиртах, из расплава образует прочное волокно. вытягивающееся на холоду.

Предмет изобретения

Способ получения волокнообразующих полиамидов на основе а-пиперидона в присутствии щелочного катализатора и ацетилсодержащего сокатализатора, отличающийся тем, что, с целью увеличения удельной вязкости полиамида, применяют сополимеризацию а-пиперпдона с другими лактамами, например с е-капролактамом.

Редактор О. Д, Ус Техред А. A. Камышникова Корректор В. М. Андрианова

Поди. к печ. 27.IV-62 г. Формат бум. 70Х1081/, Объем 0.26 изд. л.

Зак. 3965 Тираж 600 Цена 4 коп

ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Типография ЦБТИ Комитета, Москва Петровка 14.

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6.